ハイブリッド量子回路研究チーム

主宰者

主宰者名 野口 篤史 Atsushi Noguchi
役職 チームリーダー
略歴
2013大阪大学大学院基礎工学研究科 博士課程修了
2013大阪大学基礎工学研究科 博士研究員
2014東京大学 先端科学技術研究センター 博士研究員
2015東京大学 先端科学技術研究センター 特任助教
2016JST さきがけ 研究員(兼任)
2019東京大学 総合文化研究科 准教授(現職)
2020稲盛科学研究機構 フェロー(現職)
2020理化学研究所 創発物性科学研究センター ハイブリッド量子回路研究チーム チームリーダー (現職)

研究室概要

超伝導回路では、ジョセフソン接合の損失のない大きな非線形性により、量子ビットやパラメトリック回路などの様々な量子的な機能が発現する。こういった高性能な量子系と他の量子系を組み合わせた系をハイブリッド量子系と呼ぶ。当チームでは、マイクロ波共振器やトラップ電子という高寿命量子系を構築し、それらを超伝導回路で観測・制御することで既存の性能を大きく凌駕する量子制御技術の確立やさらにその技術による量子誤り訂正符号の実験的実証を目指す。

研究分野

物理学

キーワード

単一電子制御
超伝導
量子技術
量子情報
量子ビット

研究紹介

ハイブリッド量子回路による超高性能量子制御

量子状態は、環境との相互作用によって有限の寿命を持つ。そのために、量子制御には制限時間があり、高精度な量子制御の実現が妨げられている。このことは量子コンピューター実現の大きな課題となっており、世界中で解決に向けた研究がなされている。

超伝導量子回路は、電気回路で構成された量子系であり、回路に蓄えられた電磁場によって、他の量子系と相互作用することができる。さらに電気回路内では電場や磁場をある特定の回路部分に局在化させることもできるため、通常の電磁波ではありえない強さでの結合が可能になる。一方で、超伝導体では電気抵抗によるエネルギーの損失がないために、内部に蓄えられたエネルギーを長い時間保持しておくことができる。これらの性質のために、超伝導回路を使うことで、強い結合による高速の量子制御や長い寿命を持つ量子系を実現することが可能になる。この特性を活かし、当グループでは、高寿命な超伝導マイクロ波共振器を超伝導量子ビットによって高速に制御し、非常に高い精度での量子制御を実現することを目指す。この技術によって、量子誤り訂正を目指し、量子系を有限の寿命から解放することを目指す。

複数のJosephson接合からなる電子顕微鏡写真。超伝導量子回路はこうしたJosephson接合やコンデンサなどを組み合わせた電気回路であり、設計によりパラメータを様々に変えることや、新たな機能を持たせることができる。

メンバー一覧

野口 篤史 Atsushi Noguchi

チームリーダー

お問い合わせ

〒351-0198

埼玉県和光市広沢2-1

E-mail:
atsushi.noguchi[at]riken.jp

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